Utjecaj mikrostrukture i piezoelektričnih svojstava PZT materijala

Temperatura isparavanja olovnog oksida hidrotermalno sintetizirana PZT piezo keramički prah je 944,71°C, a temperatura reakcije između čestica je 811,26°C; temperatura reakcije između čestica krute faze sintetskog PZT praha je 1243,47 °C, a temperatura isparavanja olovnog oksida je 1212,29 °C; Najniža eutektička temperatura PZT sustava je 838°C. Može se vidjeti da se moraju poduzeti razumne procesne mjere u skladu s mehanizmom isparavanja olova, a metoda pripreme PZT praha je smanjiti isparavanje olova i poboljšati učinkovitost PZT proizvoda. Studije su pokazale da je Zr/Ti usko povezan s učinkom PZT proizvoda. Trenutno je za proučavanje PZT materijala Zr/Ti uglavnom koncentriran u rasponu materijala. Međutim, Pzt piezoelektrični diskovi oslanjaju se isključivo na različite Zr/Ti radi poboljšanja performansi PZT proizvoda ne mogu zadovoljiti zahtjeve PZT proizvoda u istom području. Također je potrebno poboljšati performanse proizvoda odabirom odgovarajuće količine dopanata na bazi Zr/Ti. U isto vrijeme, smanjen je utjecaj fluktuacije Zr/Ti na stabilnost performansi PZT proizvoda.

Aditiv može biti međusobno topljiv u glavnoj kristalnoj rešetki i može se istaložiti na granici zrna u obliku druge faze. Kada se uzajamna otopina otopi, druga faza se istaloži na granici zrna, što utječe na silu vezivanja između zrna ili na izvedbu granice zrna. Glavni učinci dopinga uključuju stvaranje praznina i inhibiciju rasta zrna, to je stvaranje tekuće faze i povećanje temperature sinteriranja piezoelektrični cijevni pretvarač . U isto vrijeme, prema ulozi dopanta u PZT piezoelektričnoj keramici, može se podijeliti u tri vrste. akceptorsko dopiranje i promjenjivo ionsko je dopiranje spojem. U studiji modifikacije dopinga PZT piezoelektrične keramike, La3+, Mn2+ i Nb5+ proučavani su u velikim količinama. koja je proučavala učinak dopiranog Nb2O5 na pripremu materijala PZT65/35 metodom čvrste faze. Utvrđeno je da dodatak niobija značajno potiče zgušnjavanje i inhibiciju rasta zrna; s povećanjem udjela niobija i sadržaja niobija.Jačanje elektrostatskog djelovanja površinskog tijela čini granicu topljivosti u PZT materijalu oko 7 %. Kada je količina manja od 7 ml%, itrij i kristalna rešetka perovskita potpuno su međusobno topljivi. U ovom trenutku, proizvod je potpuno perovskitna faza, prikazuje donora. kada je količina veća od 7 ml%, višak rutenija će reagirati s olovom ili titanom, što će rezultirati proizvodnjom druge faze, kao što je fluoritna faza, koja smanjuje dielektrična svojstva i piezoelektricitet.

Istraživani su učinci dopiranja manganom na mikrostrukturu i piezoelektrična svojstva PZT materijala. Određeno je valentno stanje mangana u PZT materijalima. Rezultati pokazuju da mangan uglavnom postoji u Mn2+ i Mn3+ u PZT materijalima. U keramici PZT. 'Otopivost' je oko 1,5 mol%. Kada je sadržaj mangana manji od 0,5 mol%, Mn će ponajprije ući u položaj (Zr, Ti) u kristalnoj rešetki pomoću Mn2+ i Mn3+. Materijal za dopiranje manganom također se pokazuje u ovom rasponu koncentracija. Piezoelektrična aktivnost 'mekih' i 'tvrdih' materijala ima različite vrste dodataka, fokus istraživanja je na poboljšanju svojstava proizvoda pronalaženjem odgovarajuće količine dodatka kako bi bio potpuno topljiv u PZT-u polarizirani piezo pretvarači . Osim toga, trenutačno dopiranje modificiranih istraživanja je da se objekti dopinga uglavnom fokusiraju na metodu čvrste faze za pripremu PZT materijala, a dopiranje s oblikom čvrste faze oksida, teško je osigurati ujednačenost komponenti i točnu stehiometriju, kako postići fazno dopiranje bit će jedan od budućih smjerova istraživanja PZT piezoelektrične keramike.